Простая моноалфавитная замена

Шифр простой моноалфавитной замены является обобщением шифра Цезаря и выполняет шифрование по следующей схеме:

Простая моноалфавитная замена - student2.ru ,   (5.4)

где Простая моноалфавитная замена - student2.ru - ключ шифрования, P - место символа в алфавите, Простая моноалфавитная замена - student2.ru .

Преобразование согласно схеме (5.4) является взаимно однозначным отображением только в том случае, если a и M взаимно простые. В этом случае для дешифрования закрытого текста выполняют обратное преобразование по формуле:

Простая моноалфавитная замена - student2.ru ,   (5.5)

Пример 5.2.

Пусть M=26, a=3, K=6, НОД(3,26) = 1. Тогда получаем следующую таблицу подстановок для шифра простой моноалфавитной замены.

Таблица 5.2.

  A B C D E F G H I G K L M N O P Q R S
P
C
                                       
  T U V W X Y Z                        
P                        
C                        

Тогда открытый текст «HOME» будет преобразован в шифротекст «BWQS».

Метод простой перестановки

При шифровании методом простой перестановки производят деление открытого текста на блоки одинаковой длины, равной длине ключа. Ключ длины n представляет собой последовательность неповторяющихся чисел от 1 до n. Символы открытого текста внутри каждого из блоков переставляют в соответствие с символами ключа внутри блока справа налево.Элемент ключа Ki в заданной позиции блока говорит о том, что на данное место будет помещен символ открытого текста с номером Ki из соответствующего блока.

Пример 5.3.

Зашифруем открытый текст «ПРИЕЗЖАЮДНЕМ» методом перестановки с ключом К=3142.

П Р И Е З Ж А Ю Д Н Е М
И П Е Р А З Ю Ж Е Д М Н

Для дешифрования шифротекста необходимо символы шифротекста перемещать в позицию, указанную соответствующим им символом ключа Ki слева направо.

Алгоритм Гамильтона

Весьма высокую стойкость шифрования можно обеспечить усложнением перестановок по маршрутам типа гамильтоновских. При этом, для записи символов шифруемого текста используются вершины некоторого гиперкуба, а знаки зашифрованного текста считываются по маршрутам Гамильтона, причем используется восемь различных маршрутов. Размер ключа перестановки в данном случае равен восьми по числу вершин куба. Для примера, два из маршрутов Гамильтона представлено на рис. 4.2. Первому маршруту соответствует перестановка 4-0-2-3-1-5-7-6, второму 4-6-2-0-1-5-7-3 (нумерация символов в блоке осуществляется с нуля).

Простая моноалфавитная замена - student2.ru
Простая моноалфавитная замена - student2.ru

Рис. 5.1. Пример маршрутов Гамильтона

Пример 5.4.

Зашифруем открытый текст «ВОСЕМЬ МАРШРУТОВ» с помощью перестановок Гамильтона при использовании в качестве ключа двух перестановок, представленных на рис. 5.1.

В О С Е М Ь   М А Р Ш Р У Т О В
М В С Е О Ь М   У О Ш А Р Т В Р

Наши рекомендации